沈明軍

摘? ?要：電壓互感器通過電磁效應(yīng)實現(xiàn)把高壓變換低壓，以供測量儀表和繼電保護裝置供電，在變電站或者廠房內(nèi)主要用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)備、電機和變壓器，在電力系統(tǒng)中卻起著關(guān)鍵性作用，倘若發(fā)生故障會發(fā)生嚴(yán)重性后果，本文即對實踐中一起PT閃絡(luò)放電案例進行分析，結(jié)論對指導(dǎo)實際工作有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：PT? 故障? 閃絡(luò)? 放電

中圖分類號：TM56? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0022-02

目前電力系統(tǒng)各個專業(yè)主要使用的電壓互感器有以下幾種，精密電壓互感器、校驗用電壓互感器、檢定用電壓互感器、校驗用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、PT標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)PT、高精度電壓互感器、高精度PT，其中變電站內(nèi)PT主要作用是計量、保護、儀表功能，一旦PT發(fā)生故障，將會可能使保護誤動或者是拒動，進而會造成嚴(yán)重的事故后果。

1? 故障簡述

某年月日17時00分，某220kV站110kV母差保護動作，110kVⅡ母線失電，110kV某站因是單電源全站停電。檢查發(fā)現(xiàn)某站110kVⅡ母B相PT（型號為JDC1-110，保定變壓器廠1987年12月產(chǎn)品，1988年12月28投運）有放電痕跡。故障造成110kV某站損失負(fù)荷33MW。

2? 故障前情況

天氣簡況：某年7月28日16時20分左右，某地區(qū)局部區(qū)域出現(xiàn)雷、暴雨、颶風(fēng)天氣，根據(jù)某市氣象部門提供的信息：風(fēng)力最大達11級以上，短時降雨40mm。

運行方式：220kV正常方式運行。110kV母線正常方式運行，其中，110kV#1母線帶3個35kV站，110kV#2母線通過182、184、186、188開關(guān)帶4條110kV線路，負(fù)荷約170MW，其站負(fù)荷33MW。

3? 故障現(xiàn)象及原因分析

3.1 故障現(xiàn)象

17時00分，110kV母差保護動作，110kV Ⅱ母線失電。故障發(fā)生當(dāng)時，因雷雨大風(fēng)影響未能發(fā)現(xiàn)故障點;第二天檢查現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，110kVⅡ母電壓互感器B相頂部金屬膨脹器下端有5處放電痕跡，下法蘭上部有2處放電痕跡。

通過仔細檢查110kVⅡ母避雷器在線監(jiān)測儀動作情況，計數(shù)器未動作，說明沒有雷擊過電壓，初步即可以懷疑是內(nèi)部有放電可能。

3.2 故障原因分析

通過查閱大量的文獻數(shù)據(jù)，同時對設(shè)備內(nèi)部進行解體操作，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部無其他的放電痕跡，進一步根據(jù)現(xiàn)場閃絡(luò)放電情況，結(jié)合當(dāng)時氣象條件，上述故障點應(yīng)況引起的臨時放電閃絡(luò)造成的。

4? 故障暴露出的問題及反事故措施

4.1 暴露出的問題

結(jié)合此次雨閃故障，從客觀上講是因為罕見的惡劣天氣造成的，但是從中也暴露出一定的問題，主要有以下三點：

設(shè)備的防雨閃措施還不夠完善。從現(xiàn)場看，110kV設(shè)備區(qū)內(nèi)有較多設(shè)備的外絕緣是不防污型產(chǎn)品，大部分設(shè)備已經(jīng)噴涂RTV涂料并安裝了增爬裙，只有110kV Ⅰ母和Ⅱ母PT未安裝增爬裙，其中1只PT發(fā)生了雨閃。此PT為電磁式，外瓷套的形狀是上大下小，傘裙不是大小傘式，在大雨天氣下加上表面積污較重時極易形成上下貫通的污水通道，發(fā)生表面閃絡(luò)。

另外，站內(nèi)設(shè)備外絕緣配置不一致。系統(tǒng)電壓同時作用在變電站內(nèi)的各個設(shè)備上，如果站內(nèi)設(shè)備外絕緣配置不一致，對于整個變電站來說，就會產(chǎn)生“木桶效應(yīng)”，即外絕緣配置最低的設(shè)備決定了該變電站的設(shè)防水平，變電站的整體水平并沒有提高。

其三，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還需要進一步加強。某站110kV Ⅱ母停電后，110kV橋頭站因是單電源供電造成了全停，減供負(fù)荷33MW，再次暴露了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱。

4.2 反事故措施

各單位應(yīng)進一步加強防雨閃措施的研究和落實。從雨閃故障發(fā)生的機理分析，增爬裙有利于阻斷引起閃絡(luò)發(fā)生的電弧通道形成。同時各地區(qū)應(yīng)進一步加強電網(wǎng)分析，結(jié)合基建、改造等工程，完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少、直至杜絕單電源供電，加強備自投管理，盡量減少設(shè)備故障帶來的損失。

5? 預(yù)防式試驗

通過按規(guī)程進行預(yù)防式實驗，及早發(fā)現(xiàn)各種設(shè)備內(nèi)部隱患。一般通過串聯(lián)諧振耐壓完成，裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成，用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。適用于大容量高電壓，電容性試品的效驗及預(yù)防性試驗。主要針對交聯(lián)電纜、水力發(fā)電機、主變、母線、GIS 等，交流耐壓試驗，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。

串聯(lián)諧振頻率范圍30～300Hz，此次被試品為8.7/10kV電纜，界面積為35mm2，長度為10m。由此可以通過華天電纜串聯(lián)諧振參數(shù)計算器算出電容值為0.0017uF（計算時需要加上分壓器電容值）。電抗器為1.25A，100H，27kV。因此在4節(jié)電抗器時，能算出頻率是63.16Hz，電流是0.09A。

接線操作前先用兆歐表對電纜相與相，相與地進行絕緣測量，測量合格后將變頻電源的安全接地線接好，再將變頻電源的輸出與激勵變壓器的輸入進行連接，激勵變壓器接地端接地，再將4節(jié)電抗器串聯(lián)，電抗器首段A與尾段X連接，然后將激勵變輸出端與其尾端電抗器X連接，頂端電抗器A與電容分壓器頂端連接，電容分壓器下端將分壓信號線和接地線分別連接變頻電源和接地線。最后將被試品電纜其中一相與電抗器連接，另外2相及屏蔽線短接接地。

確認(rèn)接線完成后變頻電源接通電源，電源可以接220V或380V，接220V時接AC兩相，接380V時接ABC三相（注意：當(dāng)接220V 時變頻電源輸出功率減半）。打開變頻電源開關(guān)，點擊進入?yún)?shù)設(shè)置頁面，首先設(shè)置第一階段試驗電壓，這里試驗電壓為18kV（國標(biāo)規(guī)定值），所以直接點擊設(shè)置為18kV，儀器會自動設(shè)置過壓保護，和閃絡(luò)保護，過壓保護為試驗電壓的1.1倍，閃絡(luò)保護為試驗電壓的是0.4倍，過流保護默認(rèn)為裝置的額定電流。起始頻率默認(rèn)為20Hz，終止頻率默認(rèn)為300Hz。起始電壓默認(rèn)為30V，分壓器比以出廠裝置默認(rèn)為準(zhǔn)。儀器會自動尋找諧振點，自動升壓，升壓到試驗電壓時儀器會自動進入到耐壓計時，當(dāng)耐壓時間到達后自動降壓。試驗完成后點擊保存，保存試驗報告并打印。

6? 結(jié)語

電力系統(tǒng)中使用的電壓互感器起著高壓隔離和按比率進行電壓變換作用，給電氣測量、電能計量、繼電保護裝置提供與一次回路有準(zhǔn)確比例的電壓信號。電磁式電壓互感器都是利用電磁感應(yīng)原理，把一次繞組的電壓傳遞到電氣上隔離的二次繞組。電容式電壓互感器則通過電容分壓器把一次側(cè)的高電壓降低為中壓，通過電抗器補償性內(nèi)阻壓降后經(jīng)中壓變壓器傳遞到二次側(cè)。它的作用在電力系統(tǒng)中非常的重要，所以目前國網(wǎng)公司相關(guān)規(guī)程都要進行預(yù)防性試驗，一旦出現(xiàn)問題就及時進行檢修、更換處理，以防釀成更大事故。

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